Ba-Y-Cu氧化物液氮温区的超导电性

一、引言 Bednorz和Müiller发现在Ba-La-Cu氧化物系统中可能存在35K的超导电性,Uchida和Takagi等人观察到Meissner效应,从而确定了该系统的超导电性的存在。国内外几个小组在短时间内报道了他们有成效的结果。Chu等人报道了在流体静压下获得起始超导转变温度为52K的结果,Cava等人获得了接近于单相的超导相,其转变温度为36.2K,     

一种新的超导体系——Ba-R-Cu-O体系(R=Sm,Eu,Nd,Eu+Y)

Bednorz和Müller报道了在Ba-La-Ca-O体系中T_c约为30～35K的超导电性。Chu和赵忠贤等分别宣布了在Ba-Y-Cu-O系中T_c约为90K的超导电性。这些结果表明在其它稀土氧化物体系中,存在着高T_c超导的可能性。我们研究了Ba-R-Cu-O体系(R=Sm、Eu、Nd、Eu+Y),在这些体系中,观察到了超导现象。     

Ba1-xSmxFFeAs和Eu1-xSmxFFeAs体系的超导电性研究

合成了具有ZrCuSiAs型结构的Ba_1-xSm_xFFeAs和Eu_1-xSm_xFFeAs两个体系不同掺杂组分的样品, 并测量了它们的电阻率和磁化率. 发现在BaFFeAs和EuFFeAs这两个体系中用稀土金属离子取代碱土金属离子能够压制其在电阻率行为上表现出的反常, 并在样品中引入超导电性. 名义组分为Ba_0.5Sm_0.5FFeAs的样品超导转变温度为54 K, 名义组分为Eu_0.5Sm_0.5FFeAs的样品超导转变温度为51 K, 这说明铁砷氟化物和与其结构相同的氧磷族元素化物具有相同的超导转变温度.     

铁基高温超导体的研究进展及展望

自从2008年2月末F掺杂的LaFeAsO被报道有26 K的超导电性后, 基于此体系材料的超导转变温度在短短几个月中被迅速地提高到55 K, 很多新超导体被发现, 同时人们对具有更高临界转变温度的新超导材料充满希望. 本文简要地回顾了这种体系中材料的探索、制备以及设计, 另外在理论和实验上对其超导机理的认识也给予了介绍和总结. 最后基于目前的实验数据, 对铁基超导体和铜氧化物高温超导体的重要物理参数进行了比较, 同时展望了这种新超导体的应用前景.     

不含稀土元素的超导陶瓷体

尽管目前高温超导研究队伍状大,但还不能重复测量一年前YBa_2Cu_3O_(7-X)(YBCO)的记录93K以上转变温度的超导电性.这种情况现在已经发生变化.在本杂志55页Sheng和Hermann报道了Tl—Ba—Cu—O在85K以下具有超导性,随后的结果又表明钙部分取代钡使转变温度增加到大约115K。Maeda等人     

零电阻温度91K的超导体

寻找液氮温区的高T_c超导材料是人们长期以来的奋斗目标。近几个月陆续报道了La-Ba-Cu-O体系超导体临界温度可高达T_c≈35—52K~([1-9])。最近中国科学院物理研究所也报道了他们在Y-Ba-Cu-O体系上获得的成果本文将报道我们制备的Y-Ba-Cu-O体系超导材料的初步结果。     

Bi_(2-x)Pb_xSr_2CaCu_(2-x)Mg_xO_(8+δ)超导体的正电子寿命研究

自从Maeda等人在Bi-Sr-Ca-Cu氧化物中发现超导电性以来,由于Bi系超导体具有较高的超导转变温度和广阔的应用前景,日益受到人们的重视.在Bi系超导材料的研究中,金属离子的置换对超导性能和材料结构的影响一直是研究的热点之一.许多作者用Pb替换Bi,以便了解Bi-O层对超导电性的作用.文献[4]研究了Bi_(2-x)Pb_xSr_2CaCu_2O_(8+δ)体系,由Raman散射实验证实Pb可以替换Bi,且其最大替换量可以达到x=0.35;随着Pb含量的增加,超导转变温度T_c从85K减小为76K,并且指出这是由于体系空穴浓度增加所致.然而,Pb掺杂对样品结构的影响以及空穴浓度增加的原因尚不清楚.本工作使用对固体材料微观结构极灵敏的正电子湮没谱仪测量了Bi_2Sr_2CaCu_(2-x)Mg_xO_(8+δ)和Bi_(2-x)Pb_xSr_2CaCu_(2-x)Mg_xO_(8+δ)系列样品的正电子寿命,给出了正电子寿命和转变温度随掺杂量X的变化关系,研究了Pb掺杂对Bi系超导体电子结构的影响,以及由此引起的样品中空穴浓度变化情况.     

多元FeSe基超导材料的结构与物性

对FeSe基多元超导化合物的制备、晶体结构、相分离和超导性质等进行了详细的介绍.首先,利用碱金属插层的方法,制备出了三元K_xFe_(2–y)Se_2超导体,其超导转变温度为31 K,是当时FeSe基超导体的新纪录.同时,利用高温自助溶剂方法,制备出了K_xFe_(2–y)Se_2的晶体样品,并对其晶体结构、相分离和电子结构进行了细致的研究,从其特殊的费米面构型,可以看出K_xFe_(2–y)Se_2是区别于FeAs基超导体的新型高温超导体系.其次,通过低温液相法的制备手段,获得了多种碱金属插层FeSe的高温超导体,超导转变温度为30~46 K,大幅提高了FeSe基超导体的转变温度记录.在低温和中温区制备的FeSe基超导体中,存在极少量的Fe空位,可以精确标定超导相成分和电子结构,为研究FeSe基超导体甚至Fe基高温超导体的微观机理提供重要的实验证据.     

B1型NbC的高压合成

从经验中知道,B1、D5_c和A15(或NaCl、Pu_2C_3和Cr_3Si)型三种晶体结构的立方晶体材料,可能提供人们所期待的高超导转变温度。合成和研究这些材料的超导性质,自然是人们很感兴趣的。NbC是NaCl型材料,曾经用粉末配料烧结法和溅射沉积法对该材料进行合成。Giorgi等用粉末配料在10~(-5)毫米汞高真空中在2000℃左右加热2—24小时,获得了不同含碳量的NbC样品,其超导转变温度T_c最高可达11.1K。Powell等用超细铌粉在H_2和CH_4气氛中烧结,在850—1050℃下保温2—113.6小时,获得了NbC微晶,T_c值最高为9.5K,开始超导点10.1K。Spitzer在Ar和CH_4等离子体中进行溅射沉积,合成出NbC薄膜,晶格常数     

超导研究:始终充满活力的科学前沿

<正>超导电性是指一些材料在某个温度以下电阻为零的现象.超导作为一种新奇的宏观量子现象,具有零电阻和抗磁性两个基本特性,因此超导材料有许多重要的潜在应用.自1911年被发现以来,超导研究一直是物理研究的前沿课题,对新实验技术的发展、新理论的创立以及超导的广泛应用都产生了深远的影响.不断探索新的超导材料,提高超导转变温度,一直是超导研究的一个重要方向.     

构筑离子型高核金属氧簇新策略

正晶态孔材料的设计合成研究是当前国际合成化学的一个研究热点,因为这类材料在吸附、分离、离子交换及光电磁功能材料领域具有广泛的潜在应用~([1～6]).目前,人们熟知的晶态孔材料有金属-有机框架材料(metal-organic frameworks)~([1,2])、无机分子筛材料~([3,4])、共价有机孔材料等~([5,6]),这些晶态孔材料的构建主要是基于配位键或共价键.由于静电力的无方向性和长程性,基于离子键构筑的材料通常是无孔的致密相结构.然而,由于框架结构属性的不同,离子型晶态孔材料在客体识别、选择性及导电等方面具     

高温有机超导体新进展

第一个有机超导体发现于1980年,当时,其临界温度还不到1K,1988年,有机材料的最高超导转变温度已达10K.最近,转变温度又有提高:美国阿贡国家实验室的研究人员报道合成了两类新型有机超导体.其中一类的临界温度在常压下达11.6K,另一类在0.3Kbar压力下,于12.8K成为超导体.这两类新型超导体如同许多其它有机超导体一样,当压力增加超过超导起始转变临界值时,其临界温     

掺Ce对YBa_2Cu_3O_y体系成相的影响

自从高临界温度氧化物超导体被发现以来,元素替代一直是人们探索其超导电性产生机制和寻找新的超导体系的有效方法之一.在YBaCuO体系中,对于Y位替代的大量实验结果表明,稀土元素中除Pr,Ce,Tb外都能形成正交的123相,并保持临界温度在90K左右的超导电性.目前,关于Y_(1-x)Pr_xBa_2Cu_3O_y体系虽然保持正交123相但并不是高温超导体的研究已有大量的报道,然而对于掺Ce的(Y,Ce)Ba_2Cu_3O_y系统的研究则报道较少,对于掺Ce的YBaCuO体系超导临界温度下降甚至不超导的原因目前主要有两种观点:其一认为用固相反应法在常规合成条件下,完全或部分替代Y都不可能得到单一的123相,但是有限的Ce能够进入123相并导致123相正交向四方的转变,从而影响超导电性;另一种观点则认为Ce     

高T_c超导体Bi_(1.7)Pb_(0.3)Sr_2Ca_2Cu_3O_y中的电四极相互作用研究

Bi系高T_c超导体比Y系具有更高的转变温度,许多研究表明:Bi-O层对超导电性有十分重要的作用,为了更进一步了解Bi在超导电性上起的作用,微观地研究Bi位置周围的电荷分布还是有重要意义的.在超导样品的制备中,由于多超导相的共生和杂相(Ca,Sr)CuO_2的存在,对Bi位置的研究很小,对Bi的NQR研究也很少,而且谱线宽到难以辨认.Bi的NMR实验,也因核的电四极矩的影响,会引起谱线的增宽及共振峰强度的减弱,难以获得有用的信息.微分扰动角关联(differential perturbed angular correlation,DPAC)方法对探针原子核周围局部的电荷分布极端的灵敏.在Y系高T_c超导体的研究中,提供了一些很有意义的微观信息,我们用几乎单高温项([2223]相90%左右)的Bi系超导样品进行了DPAC实验.     

V-Sr-Tl-O系统,超导迹象的实验观察

最近,日经超导新闻报道日立研究所相原胜藏等人发现在V-Sr-Tl-0系统中,在132K出现零电阻,并在50K附近观察到了很弱的抗磁性.原作者认为是高温超导电性.同时指出,该系统非常不稳定.我们知道具有ABO_3结构的V_2O_3是典型的金属绝缘体转变系统,并伴随着反铁磁性的转变.从能带结构上看出与CuO非常相似,很有可能在一定掺杂的     

激光干涉引力波空间阵列核心问题的综合讨论

<正>空间激光干涉引力波探测计划,例如欧洲航天局主导和美国参加的LISA(Laser Interferometer Space Antenna)计划~([1])、中国的"太极"计划~([2])和"天琴"计划~([3])等,瞄准中低频段(0.1mHz～1Hz)的引力波波源.这个频段的引力波事件     

超导体研究的现状和发展

一、全世界范围掀起了超导热1986年4月美国国际商用机器公司(IBM)所属瑞士苏黎世研究所的两位物理学家米勒(K.A.Mul1er)和贝德诺尔茨(J.G.Bednorz)采用钡镧铜氧体系陶瓷化合物获得了转变温度为30K左右的超导体.他们不但首次突破了1972年美国科学家用铌三锗材料获得23.2K以来保持了14年的超导温度纪录;而且,更重要的是:他们从人们意想不到的“绝缘体”一陶瓷材料中获得了超导体.他们的创造性工作在1986年12月得到美、日科学家的肯定后,全世界     

高T_c(Y_(0.5)Ba_(0.5))_3Cu_3O_(9-x)超导材料的热电势

最近在Y-Ba-Cu-O氧化物中90K以上的超导电性的发现,在此领域内引起了多方面的广泛研究。本文报道了我们对北京大学小组制备的高T_c氧化物超导样品热电势测量的一个典型结果。     

高温超导体研究的发展

一、引言自从1986年由瑞士苏黎世IBM研究实验室的J.G.Bednorz和K.A.Muller发现在氧化物Ba-La-Cu-O系统中可能存在着超导转变起始温度为35K的超导电性,并很快为他们自己和日本东京大学的Shin-ichi USHIDA et a1.的抗磁性实验进一步证实后,在全世界范围内立即掀起了探索高临界温度超导体的热潮.在短短的半年多时间内,超导体研究领域中已经发生了革命性的变化.人们不仅发现了像Ba-La-Cu-O、Sr-La-Cu-O,以及Ba-Y-     

高T_c Nb_3Ge超导薄膜

1973年Gavaler利用溅射法首次获得超导转变温度T_c高达22.3K的Nb_3Ge薄膜,不久Testardi等利用同样方法达到了23.2K。从这以后,A-15 Nb_3Ge化合物一直是已发现的超导转变温度最高的超导体。人们对Nb_3Ge进行了许多研究,希望从中找出高T_c相Nb_3Ge